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科學知趣

磐石出油成河

蘇美靈

 

  生長在二十一世紀的人們,可以說是很有福氣的,因為他們一生下來便可以享受各種電氣化的設備。一般家庭所擁有的“必需品”,對於上一代來說卻是“奢侈品”。你只要數一數家中的電器用品,由廚房內的電飯煲到洗手間的電鬚刨,至少有數十件之多,包括了電熨斗,水煲,電爐,吸塵機,收音機,錄音機,電視機,音響組合,電腦,風筒,幻燈機,卷髮器,計算機,電鐘,電筒,洗衣機和乾衣機等。在家居之外,還有電梯,電器化火車,地鐵等。這些常見的東西和設備幾乎都是和電有關的。電力的確帶給我們不少方便。但另一方面,我們也經歷過停電所引起的不便,一旦沒有電力供應,很多活動都要停止。當然電並不是一種自然產品,但科學家憑着他們的智慧可以利用原料去發電,去推動無數的機器,使我們的生活更方便,節省不少寶貴的時間,也增加了我們的工作效率。

  1973年原油危機之前,很多人以為煤和油是取之不盡,用之不竭,又由於當時原油價格低(一桶十美元),工商業得到發展,科技也可以突飛猛進,人們的生活水準也大大提高。不料由於中東戰爭,產油國以石油為武器,開始實施禁運,迫使油價狂升至35美元一桶,以致西方國家通貨膨脹,也帶來了經濟蕭條。於是各國要提倡節省用油和嘗試探測更多的油。結果在世界各地不斷地發現油庫,尤其是在海底裏,有不少收穫,所以油價又開始下降。但自從原油危機之後,世界各國的生態學者和原油專家對於油和煤的貯存量感到憂慮。他們作了一些保守的估計,認為若以現在的速度去開採和耗用的話,很可能到了下一個世紀,所有油和煤都會用完了!

壹.神的創造

  究竟煤和油是從哪裏得來呢?詩篇第一○四篇24節說:“遍地滿了你的豐富”。詩人寫這詩句的時候,可有想到大地裏除了泥土之外,還有甚麼東西呢?他所看見的,只是無數的花草樹木,各樣的珍禽異獸,海裏滋生的魚蝦蟹類,和一些在地層表面的金屬如鐵,銅,金,銀等。他怎會預知地底數百至數千米以下竟然蘊藏着將來要供給現代人所需用的煤和油呢?

  1.煤的形成

  煤並不是一種礦物,乃是“石化了”的樹木,科學家相信世界各地的煤是在280-345百萬年前,那一段被稱為石炭紀時代所形成的。一棵植物的主要功能是吸取太陽光,藉着光合作用,將光的能量變成化學能量,即是變成植物體內所需要的各種化合物,如糖,氨基酸,油脂,生物鹼,維他命等,使植物能以順利按着季節開花結果,不斷繁殖。這棵植物若年老死了,首先被分解的部分當然是那些含水量較高的,如葉子,花和果子,而樹皮和樹幹因為含有大量的纖維質和木質素及其他色素,需要頗長的時間才能由微細菌逐漸演替地被分解成為泥土,再由腐植質變成礦物質。我們今天所用的煤卻是在345百萬年前所形成的,成因可能如下:在石炭紀時代,由於天氣適宜,許多高大的樹木生長着,它們蓋遍各地,有常綠樹,蘇鐵類,白果類,蕨類,裸蕨類植物,但它們卻生長在一些沼澤地區,因此酸性特別高。水是停滯不動的,缺乏足夠的氧氣,因此當樹木死亡的時候,微細菌未能將它們完全分解為二氧化碳和水,於是它們便逐漸在地面上成為泥炭,還可以當燃料用。由於它們所含的水分較高,它們及不上煤那樣方便。在地面上的泥炭內的氣體甲烷和水被擠出來,在空氣中蒸發,倘若這些泥炭被埋在地下一千米,二十米厚的泥炭可以造成四米高的褐炭。若這沉積物被埋在三千米以下,又可以形成二米瀝青。若到了六千米深,再加上高溫和高壓,二十米的泥炭可以形成一點五米的白煤。這些白煤極其堅硬,故被稱為變質岩。

  所以煤也有不同的種類,除了碳之外,還含有具揮發性的氣體和礦物質,例如褐炭含有43%的水,而瀝青則只有3%的水,又因為它們含炭的成分不同,它們的燃料價值也有異。下圖是各種煤的含碳量和熱量。

燃料 含碳量百分比 熱量 KJ/KG
49.65 19770
泥炭 55.44 18663
褐炭 72.95 27200
瀝青 84.24 32100
白煤 93.50 32500


  另一方面,煤在世界各地的分佈也不是平均的,有些地區藏着大量的煤,但另外一些地區卻完全沒有。奇怪的是大量的煤多數埋藏在北方地區,例如前蘇聯,歐洲等地,拉丁美洲或非洲等地區卻甚少。科學家根據煤的分佈情況,推測在數億年以前的世界,大陸分佈情況和今天是大不相同的。寒冷的前蘇聯的藏煤量約佔全球的68%,證明遠古時代的前蘇聯氣候極為溫和,適宜樹木生長,但現在位於熱帶地區的非洲和在亞熱帶地區的美國,藏煤量只佔全球的14%。估計這些地區在古時是處於寒帶,不宜大樹生長。
  根據古生物學家的研究,在“二疊紀”期間的赤道地區,包括了現在的北美,前蘇聯,歐洲和中國北部,位於北緯30度的地區則有南美洲和非洲,但印度,澳洲和部分非洲地區則靠近北緯45°-60°。估計當時全球,除了中國之外,都是一片相連的地土,稱為泛古陸(Pangaea)。又因為在這些地區也可以找到各種熱帶動物的化石,如鱷魚和兩棲動物等,可以證明當時的氣候和今天的完全不同。後來在三億五千萬年前陸地漂移,變成今天的樣子。


泛古陸 Pangaea

地區 貯藏量(百萬公噸) 年產量(千公噸)
拉丁美洲 39690 10638
加拿大 89645 15063
非洲 86645 59644
亞洲 128069 177675
中國 1011700 343000
歐洲 316652 1109926
美國 1415109 555994
前蘇聯 6800000 624000

  2.油的形成

  根據古生物學家的理論,從地底鑽出來的油,原來是由微生動物,蜉蝣動物和單細胞動物,硅藻類的屍體沉積而形成的。這些生物死了之後,由於氧氣不足,微細菌缺乏適當的條件進行腐化作用,因此沉積在海底成層。後來因為地殼移動,這沉積層處於在高壓和高溫之中,經過數億年後便變成油。這些油的主要成分是烴類化合物。所謂地殼變動包括地震,地層互疊,提升,火山爆發等。於是這些原來在海底裏的地層被提升為陸地,因此現今有石油的陸地在當年曾經是在海底的。以美國為例,在東美山脈和洛磯山脈之間的地層曾經三度被海水淹沒,又三度被提升到地面。但油通常只在水成岩石層發現,至於火成岩或變質岩是不會有油的。不過未必所有海底裏的動物都有機會變成油,只有在適當的環境,高溫,高壓,缺氧,微細菌不能工作的情況下,才可以將生物體內的有機物質變為油的。

  石油是在1858年美國的賓夕維尼亞州(Pennsylvania)偶然被人發現的,因為當時煤仍然是提供能量的主要燃料,所以油仍未被大量提取。到了1930年代,英,美,西歐各國根據各地的石層結構,在中東投資開採原油,使從前極其貧窮的亞拉伯國家搖身一變成為暴發戶,他們從前要在帳棚內過其遊牧民族的生活,現在卻可以大力發展現代化的城市。在1960年代,煤在全球能源供應中佔50%,但到了1970年代,煤只佔三分之一,油則佔了三分之二。西方國家的科技得以迅速發展,都是由於原油價格低廉。但到了1973年原油危機之後,產油國組織(OPEC)用油作為武器,實施對美國禁運。這時西方國家如夢初醒,不得不另外找尋原油來源,促使英國和挪威在北海繼續積極發掘海底的油庫。另一方面西方國家也注意到油是有限的,人若要維持目前的生活方式,大量無止境的用油,恐怕再過五十年,全球已知的油庫將完全用罄。到時再想辦法恐怕太遲了。

地區 貯存量的百分比 可供開採時間(年)
西歐 5 13
北美 4 10
南美 3.5 51
非洲 9.0 28
中東 65 110
前蘇聯,亞太區 8.9 13


  請注意中東仍有超過全球一半的存油量,可以繼續開採,但過了五十年之後,將完全乾竭。下圖是各地人民耗用能源(相等於煤的耗用量)數字:

地區 貯藏量(每人公升) 地區 耗能量(每人公斤)
美國 9828 瑞典 4400
加拿大 9100 日本 4000
科威特 6648 巴西 392
英國 5003 印度 220
澳洲 6000 孟加拉 80
前蘇聯 3957 埃塞俄比亞 60


  以上數字顯示各地生活水準不一,值得注意的是美國雖然只佔全球人口的4%,但他們用的能源是全球的37%以上;日本雖是一個工業強國,生活水準甚高,但平均每人的用量只及美國人的四分之一;在第三世界國家如印度,所用的能源只是美國人的二十分之一。因此,不少西方基督徒提倡簡樸生活,節省能源,因為他們發覺西方國家生活太豐富了,對於其他人民是否公平呢?但也有人反駁說:“我們既然有能力去賺取應得的金錢,是否也有權去享受神所賜的一切美物呢?”但也有些非基督徒的環境學者認為站在生態學的立場去看,世界的資源是有限的,若不節省用量,或者發掘其他能源,還未到下一個世紀,所有石油和煤都會用盡了。

貳. 神的慈愛

  1.奇妙的預備

  創世記一章31節記載:“神看着一切所造的都甚好,有晚上,有早晨,是第六日”。創世記第一章有六次題及神看着是好的,說明神甚滿意自己所創造的萬物。聖經沒有記載神在甚麼時候創造世界,也沒有詳細用科學化的字句去解釋祂如何創造萬物。祂給摩西的默示是用摩西所能了解的字句來描寫神創造之工。科學家不明白為何宇宙間除了那和地球息息相關的,日,月,星辰之外,還有無數的天體不斷在運行,究竟它們在宇宙中有甚麼作用呢?這些數以億計的星體,有些距離地球是以百萬光年去計算的,它們不斷在演變,成長,死亡,運動,這一切又有甚麼作用呢?科學家雖然努力設法去揭開生命之謎,又希望嘗試在其他星球找到生命,但至今只有地球最適宜人類居住,其他星球沒有發現類似地球上的生物存在。

  正如父母為新嬰的來臨作好準備,預備了床鋪,被枕,食物,飲料和各樣的嬰兒用品,神也一早為了祂在地球上所造的人,預備了生存所需用的一切,例如水,空氣,食物,樹木,藥物,動物,礦物,泥土,陽光,適宜的空氣成分,和人在工業革命後才大量開採用的煤和油,即使後者也耗盡了,祂也預備了風力,水力,地熱力,等待人去使用。

  2.時間問題

  但問題是煤和油的形成需要數以百萬年或億萬年,經過沉積,地震,壓縮等,碳才能漸漸變成煤和油,這是根據自然所需的時間。但神是否可以將所需的時間縮短呢?這是一個頗有趣的問題,因為根據天文學家的推測和計算,地球是有一個開始的,造成宇宙萬物的大爆炸也有一個開始,即是說:時間是有一個開始的,這時間的開始可以追溯到150億年之前的歷史性一刻,所有物質都是由這巨大無比的大爆炸產生出來的,在150億年之前,是沒有時間存在的。聖經告訴我們,神是自有永有的(I am that I am),也是說:神不在時間之內,在祂並沒有所謂過去(I was)或將來(I will),只有現在(I am)。因此當耶穌說:“I am”的時候,法利賽人立刻說祂褻瀆神,因為只有神才可以自稱“I am”。

  根據聖經給我們的指示,創世記第一章1節所說:“起初,神創造天地”的“起初”便是時間的開始,而在啟示錄第二十二章5節說:“直到永永遠遠”也表示時間的終結,因為時間是:“無始的永遠到無終的永遠中間可計算的一段”(參考舊約精研第一卷003條)。神不在時間之內,因為時間是神為人而設的。在聖經中我們可以看見無數的神蹟,證明神超越時間,例如在水變酒的神蹟中,酒的成分是C2H5OH,而水只是H2O,我們不知道祂如何將水缸內的H2O加入C,但空氣中至少有0.03%的CO2(二氧化碳),所以神將C加入H2O內,使之成為需時多年才能釀成的美酒,在祂並不是不可能的。在亞述大軍十八萬五千人一夜被殺的神蹟中,若天使以時速一秒鐘殺一人的速度來殺人,在一夜十小時中只能殺死三萬六千人,當然神可以立即取去人的性命而不必勞煩天使去逐一斬首。當耶穌醫好彼得的岳母的熱病,她竟然可以立刻起來服事他們,而不必經過一段康復期才能恢復體力,這都證明神不受時間的限制。

  那麼煤和油的形成,本來需要百萬或千萬年,但神亦可將時間縮短,因為詩篇記載,神看千年如一日,一日如千年,神可以將時間加速36萬5千倍。若煤的形成需時340百萬年的話,在神眼中,可能相等於340000000÷1000÷365=931.5年。科學家估計地球有四十五億年,在神眼中也只有12328年。這樣的計算似乎很無稽,但在日常生活中,我們也有類似的快速方法,將所需的時間縮短。現在所用的錄音帶和錄影帶,有正常的轉速度,例如30分鐘的,45分鐘的等等,但你可以按fast-forward,在數分鐘內將一盒需時30分鐘的帶播完,速度可以加快十倍。舊式的機器會將聲音弄歪,將人聲變成木偶般的怪聲,但現在用電腦方法將速度加快,而音質依舊。人所發明的科技既然可以將十倍再加速,或者在數秒內將一盒錄音帶播完,例如45分鐘的(2700秒),若以2.7秒播完,這只不過加速了一千倍,但這還萬萬不及神的36萬5千倍。照樣,神豈不可以將樹木內的碳變成煤嗎?那些需時數千萬年才能形成的油,也可以在數千年內造成!因為只有被造者在時間之內,也受時間的限制,但掌管時間的主卻不受時間限制,祂為了要創造人類,早已在創世之時,將人所需用的一切,豐豐富富的預備妥善。

  3.磐石出油(申命記32:13)

  當約伯在苦難中追述以往的豐富時,題到神所賜給他的美物,神如何使他享盡一切榮華富貴,又用慈愛環繞他,使他所出產的幾乎無處可容,奶多更可以洗腳。但在約伯記第二十九章6節有一句話說:“磐石為我出油成河”,似乎是講不通的,因為堅硬如石的東西何來有油呢?就算當摩西帶領以色列人出埃及,在曠野四十年之中,有磐石出水成河,這都是神特別恩待祂的選民,使他們在乾旱之地有水維持生命,供給他們和牲畜一切所需,跟隨以色列人,直到他們進入迦南地為止。約伯記所說的磐石為他出油成河,也許可以解釋作預言數千年以後在中東地底發現的石油,果然如河流般在地下湧流出來。在申命記第三十二章13節摩西也預言神如何看顧祂的百姓,祂如何揀選了雅各,四面環繞他,看顧他,保護他,如同保護眼中的瞳人,賜下各樣的福氣,有牛羊的奶油,羊羔的脂油,田中的五穀,各樣的果子。在13節說:“又使他從磐石中咂蜜,從堅石中吸油”。在第二十世紀前的解經家以為神只不過用象徵方法預言祂要如何賜福給祂的選民,似乎是不毛之地也可以讓他們種橄欖得油。但在1930年之後,我們開始明白原來在石層下蘊藏着數以萬桶的原油,果然成河的被抽出來,促使科技進步一日千里,多國經濟得以發展,不然今天我們仍要停滯在1930年代的光景,哪裏可以一按鈕即可享受現代化產品所帶來的方便呢?因此我們要感謝神,因祂的慈愛永遠常存。

選自作者著:聖經與生物學,第二集。基督教天人社出版

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